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KTP晶體在中小功率激光器中的廣泛應(yīng)用

  磷酸氧鈦鉀晶體,分子式為KTiOPO4,稱之為KTP晶體,本質(zhì)是綜合性能良好的非線性光學(xué)晶體。KTP晶體具備非線性光學(xué)系數(shù)大、電光性好、倍頻轉(zhuǎn)換效率高、抗光損閾值高、光譜范圍寬、接受角大、離散角小、容許溫度大、失配度低、導(dǎo)熱系數(shù)高、相對介電常數(shù)低、物理性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不潮解等特點(diǎn)。KTP晶體適合用于制造倍頻器,是中小功率激光器的有效倍頻材料。

  Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石)激光器、其他摻釹晶體激光器是KTP晶體的主要應(yīng)用范圍,這種激光器運(yùn)用KTP晶體倍頻,制造而成的一種中小功率激光器是種極為重要的綠光光源,已經(jīng)逐步取代染劑激光器、藍(lán)寶石激光器。KTP晶體也能與二極管泵浦光、Nd:YAG激光混頻產(chǎn)生藍(lán)光,可調(diào)釹離子激光器輸出波長,可放大泵浦光及其可用作可調(diào)E-O器件等。

  與BBO(β相偏硼酸鋇)晶體、LBO(三硼酸鋰)晶體相比,KTP晶體成本低,在激光器的倍頻、和頻、差頻、光參量振蕩、光放大等行業(yè)得到廣泛運(yùn)用。另外,KTP晶體還可以作為電光晶體,用于電光調(diào)制器、光波導(dǎo)器件、光開關(guān)等行業(yè)。KTP晶體可廣泛運(yùn)用在測量儀器、監(jiān)測儀器、激光雷達(dá)、工業(yè)激光加工設(shè)備、醫(yī)療器械、軍工設(shè)備、科研等行業(yè)中。

  KTP晶體較早由美國杜邦發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,之后美國、我國的多家科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)先后對它進(jìn)行研究,KTP晶體的生長工藝不斷發(fā)展,大尺寸晶體逐漸問世。KTP晶體生長工藝通常是熔鹽法、水熱法等,熔鹽法生長出的KTP晶體存在雜質(zhì)比較多、電導(dǎo)率較高等缺點(diǎn),水熱法能夠避免這些問題,生長出的KTP晶體純凈度高、光學(xué)均勻性好、吸收率低、電導(dǎo)率低,應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大。

  KTP晶體是光學(xué)原料,在激光產(chǎn)業(yè)鏈中位于上游,行業(yè)技術(shù)壁壘高,國際市場被少數(shù)行業(yè)龍頭所占領(lǐng),市場集中度高。

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